Ректифікація Ректифікаційні колони Тарілки та насадки

[pic 1]

Ректифікація Ректифікаційні колони Тарілки та насадки

Виконав: Саввіді Ілля

[pic 2]

[pic 3]Ректифікація

[pic 4][pic 5][pic 6][pic 7][pic 8]

Ректифікація – це процес розділення рідких однорідних сумішей, компоненти яких відрізняються за температурами кипіння, який здійснюється шляхом протитечійного багаторазового контактування не рівноважних парової та рідинної фаз.

[pic 9]

Залежно від температур кипіння рідин, що розділяються, ректифікацію проводять під різним тиском:

1. атмосферним (т. кип. 30-150 °С);

1. вище атмосферного (при поділі рідин з низькими т-рами кипіння, напр. зріджених газів);

1. у вакуумі (при поділі висококиплячих рідин для зниження їх т-р кипіння).

При взаємодії пари та рідини одна група речовин, що складають суміш, переходить переважно у пару (низько киплячі компоненти), а друга – у рідину (високо киплячі компоненти).

Створення парового та рідинного потоків, що контактують між собою, здійснюються у ректифікаційних установах безперервної або періодичної дії. Основними апаратами установки є ректифікаційні колони, які залежно від типу контактних пристроїв поділяються на плівкові, насадкові та барботажні.

[pic 10][pic 11][pic 12][pic 13][pic 14][pic 15][pic 16][pic 17][pic 18][pic 19]

[pic 20]

Ректифікаційні колони

Ректифікаційна колона являє собою вертикальний циліндр, заповнений всередині спеціальними розподільними пристроями, які служать для найбільш повного контакту паровою і рідкою фазами.

[pic 21]Процес між двома сусідніми контактними пристроями

[pic 22]

На кожній з тарілок рівень рідини переливних трубок. Рідина складу xn температурі tn. Утворена пара y*n+1 ,

зберігається  за  допомогою кипить  на  n-ій  тарілці  при яка находиться у рівновазі з

киплячою рідиною складу xn надходить на вище лежачу n+1 тарілку, де вона віддає тепло і конденсується. Рідина на n+1 багата низькокиплячим компонентом xn+1>xn, то і температура кипіння tn+1<tn (згідно з першим законом Коновалова). Отже, підвід тепла здійснюється тільки в нижній частині колони, а обігрів кожної вище лежачої тарілки здійснюється парами нижньої тарілки.

[pic 23][pic 24][pic 25][pic 26][pic 27][pic 28][pic 29][pic 30][pic 31][pic 32]

[pic 33]При взаємодії фаз, між ними відбувається масо- і теплообмін, обумовлений прагненням системи до стану рівноваги. У результаті кожного контакту компоненти перерозподіляються між фазами, пара трішки збагачується низькокиплячим компонентом, а рідина – висококиплячим компонентом, є необхідними умовами проведення ректифікації.

Багаторазове контактування призводить до практично повного розділення вихідної суміші.

Таким чином, відсутність рівноваги, наявність різниці температур фаз при рухові фаз з певною відносною швидкістю і багаторазовим їх контактуванням.

[pic 34]

Процеси ректифікації здійснюються періодично або безперервно, при різких тисках.

[pic 35]

За способом проведення розрізняють безперервну і періодичну ректифікацію. В першому випадку суміш, що розділяється безперервно подається в колону ректифікації і з колони безперервно відводяться дві і більше число фракцій, збагачених одними компонентами і збіднених іншими.

Якщо вихідну суміш потрібно розділити безперервним способом на число фракцій більше двох, то застосовується послідовне або паралельно-послідовне з'єднання колон.